Для нахождения охладившейся и кристаллизовавшейся массы воды применим формулу: Q = m * (λ + Cв * (tн - tкр)), откуда выразим: m = Q / (λ + Cв * (tн - tкр)).
• по определению кпд: n = q/qзатр, где qзатр - затраченная теплота на нагрев куска меди (будем считать далее, что температура t2 не является температурой плавления меди)
• медь нагревается за счет горения угля. значит:
○ n = q/(q m1)
○ m1 = q/(n q)
• теплота q расходуется на нагрев куска меди: q = c m2 (t2 - t1) (1)
• далее эта же теплота q пойдет на плавление льда (его температура по условию 0 °с, поэтому плавление начнется сразу же): q = λ m3 (2)
• приравняв уравнения (1) и (2), находим:
○ t2 = t1 + ((λ m3)/(c m2))
• подставляем уравнение в выражение (1). получаем:
Для нахождения охладившейся и кристаллизовавшейся массы воды применим формулу: Q = m * (λ + Cв * (tн - tкр)), откуда выразим: m = Q / (λ + Cв * (tн - tкр)).
Постоянные и переменные: Q — выделившаяся теплота (Q = 3720 кДж = 372 * 104 Дж); λ — удельная теплота кристаллизации (λ = 3,4 * 105 Дж/кг); Св — удельная теплоемкость (Св = 4200 Дж/(кг*ºС)); tн — температура до охлаждения (tн = 10 ºС); tкр — температура кристаллизации (tкр = 0 ºС).
Вычисление: m = Q / (λ + Cв * (tн - tкр)) = 372 * 104 / (3,4 * 105 + 4200 * (10 - 0)) = 9,74 кг.
ответ: В лед превратили 9,74 кг воды.
Объяснение:
• по определению кпд: n = q/qзатр, где qзатр - затраченная теплота на нагрев куска меди (будем считать далее, что температура t2 не является температурой плавления меди)
• медь нагревается за счет горения угля. значит:
○ n = q/(q m1)
○ m1 = q/(n q)
• теплота q расходуется на нагрев куска меди: q = c m2 (t2 - t1) (1)
• далее эта же теплота q пойдет на плавление льда (его температура по условию 0 °с, поэтому плавление начнется сразу же): q = λ m3 (2)
• приравняв уравнения (1) и (2), находим:
○ t2 = t1 + ((λ m3)/(c m2))
• подставляем уравнение в выражение (1). получаем:
○ t1 = (q - λ m3)/(m2 - m1)